Zmiany parametrów charakteryzujących pracę układu tłokowo - cylindrowego w następstwie redukcji liczby pierścieni tłokowych

• Autorzy: Serdecki W.

Warianty tytułu

EN

Changes in piston-cylinder assembly operational parameters due to a reduction in ring number

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z ważniejszych sposobów obniżenia strat tarcia towarzyszących przemieszczaniu się tłoka z pierścieniami względem gładzi cylindra jest eliminacja jednego z uszczelniających pierścieni tłokowych. Pozostałe pierścienie muszą wówczas przejąć realizowane przez niego zadania, pośród których do najważniejszych należy zaliczyć uszczelnianie komory spalania oraz odprowadzanie nadmiaru oleju smarującego w kierunku skrzyni korbowej. Jak wykazały badania modelowe, usunięcie drugiego pierścienia uszczelniającego istotnie redukuje straty tarcia. Pojawiają się jednak zjawiska wpływające ujemnie na pracę silnika. Jednym z celów zaplanowanych przez autora badań jest określenie, jak eliminacja jednego z pierścieni tłokowy wpływa na tworzenie się filmu olejowego na gładzi cylindra, a tym samym na pracę układu tłokowo-cylindrowego. Określenie występujących podczas tej pracy współzależności powinno przyczynić się do określenia zasad takiego konstruowania elementów tego układu, aby stało się możliwe ograniczenie ujemnych skutków redukcji liczby pierścieni tłokowych, w tym w szczególności nadmiernego zużycia oleju smarującego wywołanego jego przegarnianiem do komory spalania.

EN

Elimination of one compression ring is one of the most important ways leading to a reduction in friction losses accompanying the piston movement in cylinder. In such case, two remaining rings have to adopt the functions of lacking one like sealing of combustion chamber and sweep of excess oil towards the crank case. As it came out from the model analysis presented by the author at the previous KONES conferences, the two ring design reduces friction losses by some to tens percent (see Fig. 1). On the other hand, some negative effects, e.g. lubricating oil consumption, intensify. The oil consumption in modern engines results mainly from its scraping and evaporation from the cylinder surface. Results presented in this paper relate exclusively to the oil scraping to the combustion chamber. The amount of oil scraped depends on the oil layer in front of the top ring when moving to-ward the TDC and on the volume of so called lubricating slit, formed by the ring face inflow part and cylinder surface. Any phenomenon affecting this volume affects also the amount of scraped oil. Fig. 2 presents an example of the top compression ring face covered with oil film. Regions where oil scraping takes place are easily noticeable. The investigations described in this paper relate to the changes in characteristic operational parameters of the piston-cylinder assembly, mainly changes in friction power and oil consumption due to reduction in ring number from three to two (sets A and B, respectively) employing technical data of the International Harvester engine type DT-466. A computer program using dependencies from the mathematical model of piston-cylinder assembly has been utilized for the computations. At a certain stage of the computations an effect of additional piston tilt angle alfa p has been taken into consideration. Achieved results, illustrated in a form of diagrams presented in the paper allow to conclude that independently on ring set: - an increase in engine angular speed causes a drop in volumetric oil consumption relative to a cycle of operation, - an increase in ring tilt angle leads to an increase in volumetric oil consumption, - the highest volumetric oil consumption can be observedat the thrust side of cylinder while the lowest one at the opposite side, - the above difference in oil consumption is bigger in the three ring pack than in the two ring pack. Results presented in this paper have been acquired analytically and need to be confirmed experimentally on a test bed.

Słowa kluczowe

PL

układ tłokowo-cylindrowy; redukcja liczby pierścieni tłokowych; film olejowy; gładź cylindra; zużycie oleju smarującego; przegarnianie do komory spalania

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 1998
• Tom: Vol. 5, No. 1
• Strony: 245--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Serdecki W.

• Instytut Silników Spalinowych i Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Poznańskiej ul Piotrowo 3, 60-535 Poznań